基于离焦二值显示和条纹投影的复合表面三维测量方法

TH741; 由于复合表面物体中漫反射部分和镜面部分反射性质不同,受到相机景深的限制,镜面成像的正弦条纹发生离焦,从而引起相位误差.为了实现复合表面物体的高效、高精度测量,本文提出了一种离焦二值结合正弦条纹的复合表面三维形貌测量方法.首先,本文基于刃边法与二次模糊法对系统离焦程度进行分区标定,解决了由于相机倾斜放置导致参考面离焦程度不同的问题.然后,建立二值条纹相位误差模型,确定最佳条纹宽度和离焦量范围.最后,对轻微离焦区域的二值条纹进行离焦补偿,确保相机采集的条纹均在最佳离焦范围内.在此基础上进行三维形貌测量.实验结果表明,所提方法使镜面部分误差从原来的0.033 mm降至0.019 mm,...

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Published in光电工程 Vol. 51; no. 4; pp. 中插7 - 92
Main Authors 邵金凤, 倪育博, 孟召宗, 高楠, 高宇森, 杨泽青, 张国锋, 尹伟, 赵洪伟, 张宗华
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室,陕西 西安710065 2024
河北工业大学机械工程学院,天津 300401%西安交通大学机械工程学院,陕西 西安 710049%中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室,陕西 西安710065%西安交通大学机械工程学院,陕西 西安 710049
Subjects
composite surface measurement
复合表面测量
离焦估计
defocus compensation
离焦补偿
defocus estimation
二值离焦技术
parameter selection
参数选择
binary defocusing technique
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Summary:TH741; 由于复合表面物体中漫反射部分和镜面部分反射性质不同,受到相机景深的限制,镜面成像的正弦条纹发生离焦,从而引起相位误差.为了实现复合表面物体的高效、高精度测量,本文提出了一种离焦二值结合正弦条纹的复合表面三维形貌测量方法.首先,本文基于刃边法与二次模糊法对系统离焦程度进行分区标定,解决了由于相机倾斜放置导致参考面离焦程度不同的问题.然后,建立二值条纹相位误差模型,确定最佳条纹宽度和离焦量范围.最后,对轻微离焦区域的二值条纹进行离焦补偿,确保相机采集的条纹均在最佳离焦范围内.在此基础上进行三维形貌测量.实验结果表明,所提方法使镜面部分误差从原来的0.033 mm降至0.019 mm,提高了复合表面测量精度.
ISSN:1003-501X
DOI:10.12086/oee.2024.240024